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- 2021-07-01 发布
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二次函数与幂函数
【考纲要求】
1.理解常数函数、一次函数、二次函数、反比例函数的概念、图象与性质。
2.幂函数
(1)了解幂函数的概念.
(2)结合函数的图象,了解它们的图象的变化情况.
【知识网络】
基 本 初 等 函 数
图象与性质
一次函数
二次函数
幂函数
常数函数
【考点梳理】
考点一、初中学过的函数
(一)函数的图象与性质
常 函 数
一次函数
反比例函数
二次函数
表达式
()
()
()
()
式子中字母的含义及范围限定
图象、及其与坐
标轴的关系
单 调 性
要点诠释:
1.过原点的直线的方程,图象,性质;
2.函数的最高次项的系数能否为零。
(二)二次函数的最值
1.二次函数有以下三种解析式:
一般式:(),
顶点式:(),其中顶点为,对称轴为直线,
零点式:(),其中是方程的根
2. 二次函数()在区间上的最值:
二次函数()在区间上的最大值为M,最小值为m,令.
(1) (2) (3) (4)
(1)若,则,;
(2)若,则,;
(3)若,则,;
(4)若,则,.
要点诠释:
1.二次函数的最值只可能在三处取得:两个区间端点以及顶点的函数值;
2. 求二次函数的最值一般要数形结合。
考点二、幂的运算
(1),,;
(2),,。
考点三、幂函数的图象与性质
1.幂函数在第一象限的图象特征
2.幂函数性质:
(1),图象过(0,0)、(1,1),下凸递增,如;
(2),图象过(0,0)、(1,1),上凸递增,如;
(3),图象过(1,1),单调递减,且以两坐标轴为渐近线,如
要点诠释:幂函数在第四象限没有图象,其它象限的图象可以由奇偶性确定。
【典型例题】
类型一:基本函数的解析式
例1.已知二次函数满足,且图像在轴上截距为1,在轴截得的线段长为,求的解析式.
【解析】
【方法一】设(),
则,且对称轴,即,
∴,
∵ , ∴
∴
【方法二】∵,∴二次函数的图象的对称轴为,
可设所求函数为(),
∵截轴上的弦长为, ∴的图像过点和,
∴,即 (1)
又∵的图像过点, ∴ (2)
(1)(2)联立,解得,,
∴,即.
【方法三】∵的图象对称轴, 又,
∴与轴的交点为和,
故可设(),
由可得 .
∴,即.
【总结升华】二次函数的形式有以下三种:
(1)一般形式:(),
(2)顶点式(或称配方式)(),
(3)零点式(或称双根式)(),(前提:有根)
对一个具体二次函数,三种形式的系数都具有具体的意义,在分析具体问题时,要充分挖掘题目的隐含条件及充分利用图形的直观性去简化运算,简捷处理问题。
举一反三:
【变式】已知二次函数的对称轴为,截轴上的弦长为,且过点
,求函数的解析式
【答案】∵二次函数的对称轴为,可设所求函数为,
又∵截轴上的弦长为,∴过点和,
又过点,
∴,解得,
∴,即.
类型二:函数的图象和性质
例2. 下图是指数函数(1),(2),(3),(4)的图象,则、、、与1的大小关系是( )
A. B. C. D.
【解析】可先分两类,即(3)(4)的底数一定大于1,(1)(2)的底数小于1,然后再从(3)(4)中比较、的大小,从(1)(2)中比较、的大小.
【答案】B
【总结升华】可以依据函数系的性质和图象变化解答,但作为选择题更多地利用特殊点解决.
举一反三:
【变式】
(1)下图的曲线是对数函数图象,已知的取值为10,2,0.6,0.25,则曲线对应的的值依次为 ;
(2)如图是幂函数在第一象限内的图象,已知取,则曲线对应的的值依次为 ;
【答案】
(1)依据对数函数的图象中的特殊点,如图,令,
由图知点、、、的左右位置关系,有,
∴相对应的曲线的值依次为2、10、0.25、0.6.
(2)依据幂函数在第一象限内的图象特征,如图,令,
由图知点、、、的上下位置关系,有
,
∴相对于曲线的依次为、、、.
类型三:比较大小
例3. 比较 , ,这三个数的大小关系.
【解析】比较式子的结构,依据其异同点选用不同的函数,结合函数的单调性或数形结合比较大小。
【方法一】考察函数,由于该函数是单调递减函数,故 .
考察函数,由于该函数在第一象限是单调递增函数,故
∴ , ,这三个数的大小关系是:
【方法一】考察函数,由于该函数是单调减函数,故
考察函数与函数,根据指数函数图象的分布规律知,
在第一象限时的图象位于的图象的上方,
从而当自变量都取时,。
∴ , ,这三个数的大小关系是:
【总结升华】大小比较是此处常见的一类考题。通常都是构想函数运用函数性质来解决,通常两个同指的幂式比较就构想幂函数,同底的就构想指数函数,若混合比较即插入对数式或底指皆不同的幂式就用搭桥的办法,常用搭桥的思路有选0或选1或根据具体情况构作。
举一反三:
【变式】
(1)设,且(,),则与的大小关系是( )
A. B. C. D.
(2) 若,则,,从小到大依次为 ;
【答案】
(1)取,知选。
(2) ;
【方法一】由得,故.
【方法二】令,可得,故.
类型四:最值问题
例4.求函数()的最值.
【解析】令, 则,
开口向上,对称轴
∵,∴ , 即
∵,
∴时,;时,;时,;
∴时,;
时,.
【总结升华】
1. 基本函数的最值问题一般都利用函数的单调性,并数形结合解决之;
2. 形如(,且)的函数,可以转化为二次函数,但应注意的取值范围.
举一反三:
【变式】已知,,求的最值。
【答案】由已知得,
∵,∴即,
∵对称轴,
∴当时,;当时,;当时,;
∴当时,取得最小值;
当时,取得最大值16.
例5. (2017浙江卷)已知函数f(x)=x2+bx,则“b<0”是“f(f(x))的最小值与f(x)的最小值相等”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
A 由题意知,最小值为.
令,则,
当时,的最小值为,所以“”能推出“的最小值与的最小值相等”;
当时,的最小值为0,的最小值也为0,所以“的最小值与的最小值相等”不能推出“”.
【总结升华】二次函数最值问题采用配方法,数形结合。同时解题时一定要注意时,是的充分条件,是的必要条件,否则很容易出现错误.